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IÖW-Schriftenreihe: Biomethan im Energiesystem

Biomethan kann wichtige Funktionen im zukünftigen Energiesystem übernehmen: Es kann etwa Regelenergie im Stromnetz bereitstellen oder als Kraftstoff eingesetzt werden, wo Alternativen fehlen. Gegenüber Biogas weist es den Vorteil auf, dass es ins vorhandene Gasnetz eingespeist, dort gespeichert und zu geeigneten Nutzern transportiert werden kann. Viele Energieszenarien gehen daher auch für die Zukunft von relevanten Mengen an Biomethan aus. Die nun veröffentlichte Studie des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) untersucht verschiedene Biogas-Aufbereitungsverfahren aus ökologischer und ökonomischer Perspektive und zeigt, wie sich die veränderten Rahmenbedingungen durch die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) auswirken. Bis 2014 wurden die Biogaserzeugung und -aufbereitung zu Biomethan indirekt durch das EEG vergütet. Der bis dahin stetige Zubau ist durch den Einschnitt in den Förderbedingungen zum Erliegen gekommen. Die Studie ist als IÖW-Schriftenreihe 207/15 erschienen und steht online zum freien Download zur Verfügung.

Biomethan-Aufbereitungsverfahren im Vergleich

Das Projekt „Optimierung des innovativen Einsatzes eines Membranverfahrens zur Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins öffentliche Erdgasnetz (MEGAS)“, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Förderschwerpunkt „Energetische Biomassenutzung“, hat untersucht, welche Verfahren sich bei welchen Rahmenbedingungen eignen und inwiefern die Aufbereitung vorteilhaft gegenüber der Vor-Ort-Verstromung von Biogas ist. Untersucht wurden die Aufbereitungsverfahren Aminwäsche, Druckwechseladsorption, Druckwasserwäsche, Membrantrennverfahren sowie ein innovatives Membranverfahren.

Alle Verfahren können im Vergleich zur fossilen Energieerzeugung Klimagase vermeiden. Damit Treibhausgase im Vergleich zur direkten Biogas-Vor-Ort-Verstromung vermieden werden, muss der Wärmenutzungsgrad im Fall der Aufbereitung allerdings um etwa 35 bis 50 % höher sein. Die Aminwäsche ist ein besonders robustes Verfahren, das auch ohne Schwachgasbehandlung sehr geringe Methanemissionen von 0,2 % stabil einhalten kann. Bei den anderen Verfahren muss eine funktionierende Schwachgasbehandlung gewährleistet sein, um den Klimavorteil durch die Aufbereitung nicht zu gefährden.

Ein Großteil der Treibhausgasemissionen stammt aus der Biogas- bzw. Substratbereitstellung. Insbesondere der Maisanbau geht mit hohen Emissionen einher. Die EEG-Novellierung von 2014 ist bezüglich der Streichung der Einsatzstoffklasse I, wozu unter anderem Mais, Getreide und Zuckerrüben zählten, daher aus ökologischer Perspektive zu begrüßen. Dass pauschal die übrigen Einsatzstoffklassen gestrichen wurden, ohne hinreichend alternative Anreize zu setzen, vergibt jedoch die Chance die Biogaserzeugung nachhaltiger zu gestalten, indem landwirtschaftliche Reststoffe oder alternative Einsatzstoffe eingesetzt werden.

Überlebensfähigkeit der Biogasaufbereitung hängt von Wärme- und Kraftstoffmarkt ab

Die am Markt verfügbaren Aufbereitungsverfahren sind in der Lage kostendeckend zu arbeiten. Letztlich bestimmen jedoch die Erlösmöglichkeiten, ob ein Anlagenkonzept wirtschaftlich darstellbar ist oder nicht. Ob sich die Vermarktungsrichtungen „KWK-Nutzung“, „Wärmemarkt für Haushaltskunden“ und „Einsatz als Kraftstoff“ lohnen, wird stark durch die Förderbedingungen beeinflusst. In keiner der Anlagenvariationen kann für die KWK-Nutzung derzeit eine wirtschaftliche Situation ermittelt werden. Der Einschnitt in den Förderbedingungen durch die EEG-Novellierung gefährdet daher den bisher größten Absatzmarkt für Biomethan. Der Wärmemarkt für Haushaltskunden bleibt für mittlere und größere Anlagenkonzepte wirtschaftlich. Da die Überlebensfähigkeit der Biogasaufbereitung nun von den Vermarktungsmöglichkeiten im Wärme- und Kraftstoffmarkt abhängt, sind die Entwicklungen der Rahmenbedingungen auf diesen Absatzmärkten in Zukunft von besonderer Bedeutung.

Aus regionaler Perspektive können Wertschöpfung und Beschäftigung Argumente für die Unterstützung von Biogasaufbereitungsanlagen sein. Planung, Wartung, Betrieb und Finanzierung der Anlage können gut von regional ansässigen Akteuren übernommen werden. Dieses Potenzial für die Generierung regionaler Wertschöpfung kann unter den derzeitigen Förder- bzw. Erlösbedingungen nicht ausgeschöpft werden.

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Download der Studie (PDF, 1,6 MB):
Dunkelberg, Elisa; Salecki, Steven; Weiß, Julika; Rothe, Stefan; Böning, Georg (2015): Biomethan im Energiesystem. Ökologische und ökonomische Bewertung von Aufbereitungsverfahren und Nutzungsoptionen; Schriftenreihe des IÖW 207/15, 114 Seiten, ISBN-Nr: 978-3-940920-10-2.

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